Как «HD 140283» может быть старше Вселенной?

Ученые знают о звезде HD 140283 , неофициально называемой звездой Мафусаила, уже более 100 лет, поскольку она движется по небу с относительно высокой скоростью. По словам исследователей, звезда движется со скоростью около 800 000 миль в час (1,3 миллиона км/ч) и проходит ширину полной Луны в небе каждые 1500 лет или около того. Его видимая величина составляет 7,223.

Предыдущие исследования показали, что возраст так называемой «звезды Мафусаил» в галактике Млечный Путь составляет до 16 миллиардов лет . Это проблема, поскольку большинство исследователей сходятся во мнении, что Большой взрыв, создавший Вселенную, произошел около 13,8 миллиарда лет назад .

Более поздние оценки показывают, что возраст звезды может достигать 14,5 миллиардов лет (± 0,8 миллиарда лет), что все еще старше расчетного возраста Вселенной, составляющего около 13,8 миллиарда лет . Это очевидная дилемма.

Как звезда может быть старше самой Вселенной?

Просто чтобы уточнить, она явно не старше Вселенной. Скорее, одна или обе наши оценки ошибочны, как обсуждается в ответах ниже.
Очень хороший вопрос. Если вы посмотрите на статью «Возраст Вселенной» в Википедии, там также упоминается, что эти звезды «старше Вселенной» были очень серьезной проблемой для моделей Вселенной конечного возраста. Если в будущем произойдут дальнейшие уточнения возраста звезды/вселенной, вполне возможно, что эта проблема снова возродится, и нынешние модели станут недействительными.
Мне кажется (хотя я не эксперт в том, как определяется звездный возраст), но если звезда теряет массу, возможно, вращаясь вокруг белого карлика, эта звезда будет казаться старше, чем она есть, и наоборот, если звезда набирает массу. масса, она будет казаться моложе, чем есть на самом деле. Звезда, которая вращается вокруг белого карлика, теряет из-за него массу и этот белый карлик превращается в новую, может объяснить звезду, которая кажется старше Вселенной, но это просто предположение.

Ответы (2)

Это не так, текущий возраст приблизительный. Несоответствие возникает из-за попыток астронома полностью и правильно измерить аспекты звезды, особенно расстояние до нее. Со страницы НАСА :

Новые оценки возраста Хаббла уменьшают диапазон неопределенности измерений, так что возраст звезды перекрывается с возрастом Вселенной, независимо определяемым скоростью расширения пространства, анализом микроволнового фона Большого взрыва и измерениями радиоактивного распада. .

В настоящее время, если принять во внимание неопределенность, текущая оценка возраста звезды составляет 14,5 +/- 0,8 миллиарда лет или от 15,3 до 13,7 миллиарда лет — последний конец оценки перекрывается с текущей моделью возраста Вселенной. Таким образом, более правильным способом описания этого возраста является то, что возраст HD 140283 по этой оценке составляет не менее 13,7 миллиардов лет .

В другом документе, основанном на этой звезде в Природе — « Близлежащая звезда почти так же стара, как Вселенная », команда сузила возраст до 13,9 +/- 0,7 миллиарда лет, заявив, что:

Учитывая эту экспериментальную ошибку, возраст не противоречит возрасту Вселенной, 13,77 млрд лет.

более кратко заявив, что

Таким образом, возраст звезды составляет не менее 13,2 миллиарда лет.

Без сомнения, дальнейшая работа проводится для дальнейшего уточнения возраста звезды.

Интересным дополнительным вопросом было бы то, как звезда сформировалась так рано. Насколько я знаю, пыль необходима для образования меньших звезд. И это, должно быть, было редкостью, если не сказать больше.
В этом случае я бы сказал, что важно отметить, что заявленные оценки «14,5 +/- 0,8» миллиарда лет и «13,9 +/- 0,7 миллиарда лет» (обычно мне трудно найти специфику в этих статьи) 95% доверительные интервалы, т.е. границы, между которыми с вероятностью 95% лежит истинное значение. Это означает, что существует 5% вероятность того, что он находится за пределами этих значений. что мало, но не пренебрежимо мало. (Может быть, в астрономии это не так?? Поправьте меня, если я ошибаюсь!)
@HughNolan, это тоже пришло мне в голову - вот почему я делаю акцент на «в этой оценке» - но статьи говорят со значительной степенью уверенности - как говорит Дэвид Хаммен в своем превосходном ответе, астрономы склонны использовать не менее 3 сигм - Уверенность 99,7%.
Ах, вот что вы получаете за комментарий к одному ответу, прежде чем прочитать их все! Спасибо, Док.
И, без сомнения, мы можем надеяться увидеть улучшения в методологии исследований благодаря этой звезде, учитывая, что текущие оценки исследований помещают ее за пределы времени жизни Вселенной.
@Emrakul см. в ответе Дэвида Хаммена, почему это на самом деле не проблема
Каков максимально возможный возраст звезды? Возраст Вселенной 13,799±0,021 Гр. Первые звезды образовались примерно при t₀ + 0,2 Гр, так что мы упали примерно до 13,58 Гр. HD140283 составляет 13,9±0,7 Гр. Так что да, это подходит, но все же с довольно значительным перекрытием между этими двумя интервалами. Этого, конечно, недостаточно, чтобы просто отвергнуть нулевую гипотезу в любой области. Таким образом, вывод авторов о том, что возраст звезды «не противоречит возрасту Вселенной», нелогичен. В любом случае, эта звезда вполне может быть звездой первого поколения; очень интересно, это точно!
@RodyOldenhuis Учитывая, что в его спектрах есть железо и другие металлы, это не звезда первого поколения. Были найдены более бедные металлом предметы. Первые звезды, производящие металлы, вероятно, были очень массивными, чрезвычайно недолговечными и образовались примерно через 200 млн лет после Большого взрыва.
@HughNolan Астрономы почти всегда указывают 68% доверительные интервалы (не 95%).

Более поздние оценки показывают, что возраст звезды может достигать 14,5 миллиардов лет (± 0,8 миллиарда лет), что все еще старше расчетного возраста Вселенной, составляющего около 13,8 миллиарда лет, что является очевидной дилеммой.

Нет никакой дилеммы. Это ± 0,8 миллиарда лет важно. Вычтите 0,8 миллиарда лет из этой цифры в 14,5 миллиарда лет ( позже пересмотренной до 14,27 миллиарда лет ), и вы получите 13,7 миллиарда лет, что меньше возраста Вселенной. Также обратите внимание, что эта неопределенность в 0,8 миллиарда лет является стандартной ошибкой или примерно одним стандартным отклонением. Этот пересмотренный возраст в 14,27 миллиарда лет делает дилемму практически несуществующей. Это старше предполагаемого возраста Вселенной на 0,4–0,5 миллиона лет, и это не имеет значения даже на уровне одной сигмы.

Физики элементарных частиц обычно используют уровень пяти сигм для различения «почти наверняка» и «может быть» (и физики элементарных частиц неохотно публикуют «может быть»). Астрономы обычно используют уровень трех сигм. Даже социологи не согласились бы с тем, что отклонение менее одной сигмы является значительным.

Вы говорите, что «астрономы обычно используют уровень трех сигм», но также говорите, что «неопределенность в 0,8 миллиарда лет составляет ... примерно одно стандартное отклонение». Это число 0,8 млрд лет взято из этой статьи , так что... это одно стандартное отклонение или три?
Обычно астрономы указывают погрешность в 1 сигму, поэтому Дэвид говорит, что отклонение в 2 или 3 сигмы не редкость. Кроме того, астрономы часто опускают систематические ошибки, потому что обычно не знают, насколько они велики. Все звездные возрасты неверны, потому что мы что-то упустили в теории звезд? Например, эффекты высокого вращения или сильных внутренних магнитных полей и т. д. То же самое и с возрастом Вселенной.
Как «HD 140283» может быть старше Вселенной?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v